LA PRODUZIONE DI BIOMASSA A DESTINAZIONE ENERGETICA DA S.R.F. DI PIOPPO. PRIME ESPERIENZE IN TOSCANA

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1 Torna all indice PROGETTO FUOCO 2004 LA PRODUZIONE DI BIOMASSA A DESTINAZIONE ENERGETICA DA S.R.F. DI PIOPPO. PRIME ESPERIENZE IN TOSCANA Prof. Enrico Bonari Dott. Ricardo Villani

2 Accanto alle produzioni agroalimentari di qualità, sicure e facilmente riconoscibili e/o tracciabili, cresce la domanda di: - mantenimento ed incremento biodiversità; - paesaggio rurale con valore estetico e ricreativo; - coltivazione di specie non alimentari ; - riduzione consumi energetici non rinnovabili; - riduzione delle emissioni di gas-serra; - smaltimento di residui ed acque reflue, fitodepurazione e recupero terreni contaminati; - rinaturalizzazione dei territori non più coltivabili.

3 Colture dedicate diversificazione colturale contenimento consumi di combustibili fossili Le colture da biomassa possono contribuire: alla cattura/immobilizzazione della CO 2 alla riduzione delle emissioni di gas serra

4 Difendere l ambiente e ridurre la dipendenza energetica del nostro Paese nel modo più economico possibile, ricercare adeguate ricadute positive sullo sviluppo agricolo nazionale e sull occupazione interna e contribuire alla difesa del territorio agroforestale nel suo complesso PNERB, 1999

5 Obiettivi quantitativi del PNERB (1999): portare a 8-10 Mtep/anno la produzione nazionale di energia dalle biomasse nel (circa metà biocombustibili liquidi e metà solidi) contro gli attuali 3-3,5 Mtep/anno; incrementare a breve termine la superficie delle colture dedicate fino a ha ed in tempi medio-lunghi fino a ha

6 ma rimangono irrisolte alcune problematiche, sia di carattere tecnologico (disponibilità di impianti piccoli, costi di allestimento e di gestione ecc.) che, di ordine agronomico-produttivo (accettabilità a livello aziendale, stagionalità delle produzioni, problemi di stoccaggio ecc.), sia sotto il profilo economico sociale (costo di produzione dell energia e degli interventi di sostegno, accettabilità degli impianti per le popolazioni, ecc.), sia dal punto di vista ecologico-ambientale (logistica dei trasporti, bilanci agroambientali ed energetici delle colture, modificazioni del paesaggio agrario, ecc.) che ostacolano la costruzione di una filiera agricola della produzione di energia dalle biomasse

7 Indicatori di sostenibilità agroambientale biodiversità bilancio CO 2 riduzione altre emissioni bilancio energetico conservazione del suolo (erosione, sostanza organica, lisciviazione nutrienti) tutela risorse idriche valori ricreativi e paesaggistici bilancio economico conservazione fertilità terreno fabbisogno di lavoro umano e meccanico stabilità delle rese flessibilità ordinamento produttivo

8 Short Rotation Forestry (S.R.F.).) - coltivazione, di specie forestali a rapido accrescimento (pioppi, salici, robinia, ontano, eucalipto, ecc.) - impiantate con un elevato grado di fittezza - gestite con idonee tecniche colturali - ceduate e raccolte con cicli di taglio più frequenti rispetto alle tradizionali utilizzazioni

9 Fig.1- Elementi distintivi dei sistemi colturali a vario livello di input SISTEMA S.R.F. pioppo Liv. ALTO Aratura a 50 cm; p.te ha -1 ; diserbo chimico preimpianto + post emergenza alla fine del primo anno; concimazione azotata annuale con 100 kg ha -1 di N Liv.BASSO Discissura a cm; p.te ha -1 ; solo diserbo chimico di post emergenza alla fine del primo anno; concimazione azotata annuale con 50 kg ha -1 di N Avvicend. erbaceo Aratura per le colture da rinnovo; discissura per i frumenti; concimazione minerale a reintegro totale delle asportazioni; diserbo chimico in pre e post emergenza Aratura per la barbabietola e discissura per le altre colture da rinnovo; lavorazione minima per i frumenti; concimazione minerale a reintegro delle asportazioni del solo prodotto utile; diserbo chimico solo in premergenza

10 Miscanto (Miscanthus sinensis) Specie rizomatosa poliennale Produttività media annua: 28,2 t s.s./ha Contenuto in ceneri: 2,8% (di cui 56% SiO 2 ) Miscanto t s.s./ ha anno

11 Canna comune (Arundo donax) Specie rizomatosa poliennale Produttività media annua: 37,4 t s.s./ha Contenuto in ceneri: 5% (di cui 44% SiO 2 ) Canna comune t s.s./ ha anno

12 Fig.2Effetto della densità della coltura sulla resa media della S.R.F. di pioppo t ha t ha-1 anno-1 di s.s. 0,5x1,0 = 17,8 0,5x1,5 = 20,7 0,5x2,0 = 20,

13 Fig.3. Effetto del ritmo di taglio (1,2 e 3 anni) sulla resa della S.R.F. di pioppo t ha t ha-1 anno-1 di s.s. T1 = 9,0 T2 = 15,1 T3 = 21,

14 Tab.1- Resa media (t/ha/anno) della SRF di pioppo (dal 1996) e delle colture erbacee (dal 1993) a due livelli di input Sistema colturale/livello input Alto Basso? % S.R.F. pioppo 22,1 17,2-22,2 S.R.F. resa corretta 17,7 13,8-22,1 Barbabietola da zucchero 66,2 56,3-15,0 Frumento duro 4,5 3,8-15,5 Sorgo da granella 7,0 6,7-4,3 Girasole 4,4 4,0-9,1 Frumento duro 3,8 3,2-15,8

15 Tab.2 Alcune valutazioni economiche medie ( ha -1 anno -1 ) S.R.F. Pioppo Avvic. Erbaceo Parametri alto basso alto basso Costi mezzi tecnici Costi meccanici Costi totali Plv della coltura* * 1.260* Incentiv.mis. agroamb Totale ricavi R.L. delle colture R.L. corretto ** (*) compreso set-aside per 1/6 e P.A.C. (**) rese ridotte del 20%

16 Bilancio energetico colture da biomassa (Gj ha -1 anno) (Da Bonari e Venturi, 2003) Miscanto Arundo S.R.F. Liv.alto Pioppo Liv.basso Tot.input 18,6 17,9 16,3 11,1 Tot. output Output/input 13,8 34,4 25,5 29,3 Output-Input Prod.tà energia kggj

17 Fabbisogni energetici per il trasporto (linee oblique) e per la produzione (linee orizzontali) di biomassa (cippato di Salix) - Fabbisogno energetico (% degli output) (elaborato da Borjesson) Autocarro Treno Distanza (km) scenario 2003 scenario 2015

18 SRF a due livelli di intensificazione (SRF.A e SRF.B) vs. Sistema erbaceo = 100 SRF.A SRF.B EROSIONE IMPIEGO CONCIMI AZOTATI IMPIEGO CONCIMI FOSFORICI AZOTO PERDUTO FOSFORO PERDUTO IMPIEGO FITOFARMACI INDICE PERSISTENZA NEL SUOLO INDICE TOSSICITA PER LE ACQUE ,1 0,0 CARBONIO FISSATO BIOMASSA CARBONIO AL TERRENO RESIDUI SOSTANZA ORGANICA SUOLO 0-5 CM